随着城市交通的快速发展,大断面浅埋式下立交通道已日益增多,对于穿越繁忙的城市道路,避免开挖及地表环境的影响破坏,采用大断面管棚—箱涵推进工法进行有着独特的优点。管棚—箱涵推进工法是在管幕—箱涵法的基础上发展而来的。本文以郑州—开封城市快速通道下穿越京珠澳高速公路(管棚—箱涵法施工)项目(河南省交通厅科研项目《超大断面箱涵斜穿越顶进技术研究》)为依托,结合国家863课题—大深度大断面地下穿越工程与微扰动施工研究项目,采用理论分析、数值模拟、现场实测等手段对该工法中管棚的力学作用、管棚合理间距的确定、箱涵竖向纠偏等关键技术进行了较为深入的研究。本文的主要内容如下:1、由于地下穿越项目的复杂性,理论计算发挥的作用是有限的,因此本文采用数值模拟(有限元模拟)的方法,以郑开线项目为例介绍了有限元方法在管棚—箱涵法中的应用。分析研究了合理施工工序的选取、不同施工工序对箱涵姿态的影响、超挖对施工的影响等。2、本文以弹性地基梁理论为基础,建立了上排管棚在超挖和欠挖两种工况下的力学计算模型,推导出管棚的挠度曲线及相应的控制方程。当管棚产生沉降时,部分上覆土荷载通过管棚传递至主动区两侧,起到卸载作用;当管棚产生隆起时,部分上覆土荷载通过管棚转移至网格前端的区域,起到超载作用。3、简单介绍了箱涵竖向姿态控制模型。针对郑开项目出现的箱涵低头现象提出了纠偏方案。4、研究了管棚—箱涵工法中管棚合理间距的确定方法。管棚—箱涵工法中管棚间距大小是工程关心的主要问题之一:间距过小则会造成工程投资浪费,也给施工带来较大的困难;当管棚间距相对合适时,依靠棚间土体形成的“微拱作用”,土体不致于向下滑出;而管棚间距过大,管棚则无法起到有效的遮挡作用。本文基于“微拱效应”,就管棚—箱涵法的管棚间距问题进行了研究,给出了可以保持“微拱作用”的管棚间距计算公式。最后,作者就本文对需进一步研究的课题提出了建议。